Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Энгель Л.К. Вентиляция на заводах цветной металлургии

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.13 Mб
Скачать

ления электролитного цеха. Источники выделения газа и пыли пла­ вильной печи и разливочной машины локализуются местными от­ сосами, устанавливаемыми над дроссовым окном печи и над из­ ложницами разливочной машины. Зонты над изложницами соеди­ няются между собой коллектором с последующим отводом тазов на очистку в рукавный фильтр РФГ-V. Общее количество отсасы­

ваемого воздуха

от печи составляет 10

тыс. м3/ч, из

которого

4 тыс. м3/ч от загрузочного окна и 6 тыс. м3/ч от дроссового.

На рабочее

место съемщика пены

подводится

приточный

воздух и выдается через насадок с предельной скоростью равной

0,6 м/с.

Пульпа цинкового производства гидротранспортом подается в фильтровально-сушильное отделение, где фильтруется на вакуум­ ных фильтрах при температуре 70—80°С. Фильтрат перекачивает­ ся на производство цинка, а кек влажностью 35—40% сбрасыва­ ется в бункера и по течкам поступает на сушку в трубчатые су­ шильные барабаны. Сушка .производится при температуре 650— 700°С. Высушенный кек, а также коксик системой ленточных тран­ спортеров и питателей подаются в бункера трубчатых печей на вельц-процесс. Основные вредности, присутствующие при прове­ дении фильтрации и сушки, — избыточное тепло, соединения свин­ ца, цинка, мышьяка, сернистый ангидрид.

Единственный способ локализации вредностей от дисковых ва­ куум-фильтров — их полное укрытие. Укрытия делаются легкими, верх снимается при проведении ремонта фильтра, торцы закрыты, фронтальная часть завешивается тканевыми шторами, позволяю­ щими проводить замену ткани на секторах дисков. Варианты ук­ рытия показаны на рис. 44.

60

Воздух, отсасываемый от фильтров, объединяется в систему, загрязненный воздух после очистки выбрасывается вентилятором

в атмосферу. Объем вытяжки с одного фильтра

определяется по

формулам:

 

 

 

 

 

 

L0T= l , S 5 L B+ LHu*/4,

 

 

 

 

LH= 3600-FHu м3/ч,

 

 

 

 

 

где LB— количество воздуха, подаваемого в фильтр для отдуваке-

ка с дисков,

м3/ч;

 

 

неплотности в

LH— количество

воздуха, подтекающего через

укрытии, м3/ч;

 

укрытия

и открытого

FH— расчетная площадь неплотностей

рабочего проема (секции шторы), м2;

 

в

открытом

v — минимальная

расчетная скорость

воздуха

проеме, м/с,

принимаемая 0,7— 1

м/с

в этом

примере.

Помещение, где установлены сушильные барабаны, характери­ зуется большими выделениями тепла от нагретых поверхностей и выбиванием газов от верхних и нижних головок сушильных бара­ банов. В существующих цехах барабаны и фильтры установлены совместно с другим оборудованием. Прежде чем организовать вен­ тиляцию этих помещений, следует место установки барабанов от­ городить от прочего оборудования перегородками. Вентиляция по­ мещений должна быть общеобменная с отбором воздуха над верх­ ними и нижними головками барабанов. Запыленный воздух сле­ дует направлять на вторую ступень очистки технологических газов от пыли.

Из узлов транспортировок и перегрузок материалов наиболь­ ший интерес представляет организация вентиляции в галерее пере­

грузки материала разгрузочной

тележки

в бункера вельц-печей.

На рис. 45 приводится один из

вариантов

организации вентиля­

ции с устройством оазисной галереи.

Расчет количества приточного воздуха ведется по минимальной расчетной скорости в рабочем проеме (0,3 м/с). Для конкретного'

Рис. 45. Схема аспирации разгрузочной тележки транс­ портера в бункер вельц-пе­

чей:

 

тележка;

1 — разгрузочная

2 — площадка для

обслужи­

вания;

3 — приточный

воз­

духовод;

4 — вытяжной

воз­

духовод

из бункера

 

случая длина галереи 55 м, рабочий проем 0,7 м. Количество по­ даваемого воздуха с учетом 10%-ной утечки будет равно:

L = 1,1 -55 -0,7 0,3-3600 = 64 340 м3/ч.

Вытяжка запыленного воздуха производится через бункера в объеме, равном объему приточного воздуха без учета утечек. По расчету количество воздуха, подлежащего вытяжке из одного бун­ кера, составляет 2970 м3/ч.

Расчет аспирационного воздуха ведется по известной формуле

L = Ь э + К ’

 

 

где Ьэ — количество

воздуха,

эжектируемого материалом, м3/ч;

LH— количество

воздуха,

подтекающего через неплотности.

Выгрузка сухих кеков из бункеров, пересыпка их в течку печи сопровождается также пылевыделением, и в некоторых случаях наблюдается выделение газа через эту течку. Аспирация этого уз­ ла может быть осуществлена по схеме, предложенной для отсоса пыли на загрузке печи кипящего слоя рис. 32,а. Аспирацию элева­ тора необходимо осуществлять по общепринятой схеме, приведен­ ной на рис. 34.

Выгрузка остатка велыцеваяия из печи сопровождается боль­ шим выделением пыли и газа на уровне площадки обслуживания нижней головки, а ниже этой площадки раскаленный клинкер по­

ступает в желоб

с водой, где

происходит его грануляция. Этот

процесс сопровождается выделением пара.

Выделение тепла от печей

может быть определено расчетом.

Ориентировочно,

можно принять количество тепла, выделяемое с

1 м2

поверхности

барабана печи, равным 2400—3000 Вт/м2 [2100—

2600

ккал/(м2-ч)]. Примерный тепловой баланс вельц-печи приве­

ден в книге М. М. Лакерника и Г. Н. Пахомовой.

В помещении вельц-печей должна быть организована общеоб­ менная приточно-вытяжная вентиляция с установкой крышных осе­ вых вентиляторов для ассимиляции избытка тепла и отвода газа, поступающего в цех при нарушении тягового режима печей. На рис. 46 приведена схема возможного варианта вентиляции поме­ щения. На крыше цеха устанавливают крыш.ные вентиляторы при­ точные и вытяжные. В случае аварии и поступления большого количества сернистого газа в цех все крышные вентиляторы рабо­ тают на выброс. Приточный воздух подается в кабины чистого воздуха, расположенные в цехе в зависимости от рабочих постов е максимальным пребыванием в них рабочих. Эти кабины могут быть выполнены в виде грибков с раздачей кондиционированного воздуха через перфорированный потолок. Могут применяться ка­ бины других типов. Но все они не должны загромождать проходы

и уменьшать видимость на

рабочем

месте (подробнее см.

гл. 6).

На цинковых заводах в

последнее

время для цементации

кадмия

внедряется центробежный реактор-сепаратор (ЦРС). При загруз­ ке ЦРС пульпой и цинковой пылью в помещение цеха выделяется большое количество паров пульпы и цинковой пыли. Электролити­ ческое осаждение кадмия проводится в ваннах, аналогичных ван-

М /

Рис. 46. Схема общеобменной вентиляции помещения вельц-печей:

выгруз­

/ — лечь; 2 —«1ИЖ1НЯЯ головка печи; 3 — верхняя

головка;

4 — шнек

ки

просыпи;

5 — бункегр; 6 — питатель;

7 — течка

загрузки

печи; 8 — элева­

тор

возврата

просыпи;

9 — газоход; 10 — система

аспирация мест

загрузки

сухих

кеков;

/ / — отсос

газов

от

нижней головки печи;

] 2 — каплеотдели-

телъ;

13 — укрытие желоба;

М — реверсивные

крышные

вентиляторы;

15

вытяжные крышные ®енти1Ляторы; — циклон

 

 

 

 

 

 

нам для

электролиза

цинка.

Из

этих

ванн

в воздух

помещения

выделяются пары серной кислоты.

и брикетов

кадмиевой

губки

Переплавку

катодного

кадмия

производят в электрообогреваемых котлах под слоем едкого нат­ ра. Расплавленный кадмий разливается в изложницы. При рафи­ нировании и переплавке катодного кадмия в помещение цеха вы­ деляется большое количество вредных тазов, содержащих в себе такие элементы, как пары серной кислоты, хлористого газа,, мышьяковистого 'водорода.

Основное оборудование кадмиевых цехов, применяемое для вы­ щелачивания и очистки растворов, а также для фильтрации пульп,, не отличается от применяемого в цинковом производстве. Почти на всех переделах переработки медно-кадмиевых кеков в воздух помещения цеха выделяется мышьяковистый водород.

Фильтрация медно-кадмиевых кеков производится на дисковых вакуум-фильтрах непрерывного действия. При работе фильтра вы­ деляется большое количество пара, загрязненного примесями электролита и кадмия. Для локализации выделения пара в поме­ щении цеха можно применить надвижное устройство, схема кото­ рого приведена на рис. 44. Укрытие состоит из надвижной части и

63

съемной части с -вентилятором. Отсасываемые из укрытия венти­ лятором пары направляются в канал, размещенный -под -полом, или в канал, расположенный под потолком -площадки, на которой размещены фильтры. Возможно устройство' укрытия вакуумфильтра по схеме, приведенной на рис. 44,в с надвижной шторой.

Стирка салфеток фильтров производится в стиральных маши­ нах, расположенных недалеко от фильтровальных установок. Ук­ рытие этих машин и отсос пара из укрытия осуществляются над­ вижными зонтами и вентилятором. На рис. 47 показана схема та-

6

Рис. 47. Схема

у к р ы т и я

с т и р а л ь н о й

машины

для

'С т и р к и

салфеток

ф и л ь т р о в :

 

машина; 2 — яе-

1 —ютиральная

подвижиое

укрытие;

3 — надвиж­

ной зонт; 4 —вентилятор

Рис, 48. Эскиз вытяжного шкафа для пере­ сыпки цинковой пыли в желоб о электроли­ том:

1 —желоб;

2 — .контейнер с

пылью;

3 —ка­

чающийся

желоб; 4 — щель для отсоса

возду­

ха; 5 — дроссельный клапан;

6 — верхний от­

сос; 7 — отбойный щиток

 

 

кого укрытия. Объем отсасываемого воздуха от стиральной маши­ ны можно определить из расчета скорости воздуха в сечении зон­ та в пределах 0,3—0,5 м/с.

Для очистки кадмия -применяется цинковая пыль, которая до­ ставляется в аппараты ЦРС в контейнерах и выгружается в ра­

створ, поступающий -в аппарат.

При выгрузке пыли происходит

ее рассеивание в воздухе цеха.

Улавливание цинковой -пыли при

этой операции может быть осуществлено устройством вытяжного шкафа с качающимся желобом. Этот шкаф с некоторым изменени­ ем может быть применен при разгрузке контейнеров с цинковой пылью для цементации кадмиевой ' губки. На рис. 48 дан эскиз шкафа с устройством отсоса из нижней части на уровне желоба и с установкой дроссельного клапана для регулирования нижнего отсоса.

Контейнер или бумажный мешок с пылью укладывается на ка­ чающийся желоб и закрепляется на нем, а затем опрокидывается внутрь шкафа. Объем отсасываемого воздуха определяется по скорости его в щели, равной скорости падения материала. При высоте падения пыли, равной 1 м, по течке с уклоном, равным 45°

кгоризонту, эта скорость равна:

v= V 19,62-1 (1 — 1,2 • 0,58 ctg 45) = 2,50 м/с.

64

Таким образом, количество воздуха равно:

1Э= 3600-2,5-.F м3/ч,

где F — площадь щели, м2.

Переплавка катодного кадмия или брикетов кадмиевой губки производится в электрообогреваемых котлах под слоем едкого натра. Перед плавкой в котел загружается едкий натр и нагре­ вается до температуры 400—450°С. После загрузки в котел задан­ ного количества кадмия устанавливается мешалка и расплавлен­ ный металл перемешивается. При со­ держании в расплаве другого металла производится рафинирование и снятие дросса. Эти операции сопровождаются большим выделением конвективного тепла, пара и газов.

Отбор этих вредностей на практи­ ке производится вентиляционным зон­ том с устройством механического подъема его в момент снятия дросса и установки мешалки. На рис. 49 пока­ зана схема установки этого зонта над плавильным котлом. Зонт во время установки мешалки и при снятии дросса поднимается лебедкой или вручную и висит на тягах. Во время процесса рафинирования зонт опуска­ ется и накрывает котел. При отборе газа в количестве 12 тыс. м3/ч отсос работает эффективно.

Рис. 49. Схема установки надвиж­

ного зонта

над плавильным

кот­

лом кадмиевого отделения:

 

1 — «отел;

2 — мешалка; , 3 — зонт;

4 — телеоюонш'ческа.я труба;

5

подвески

 

 

Г л а в а 3

ВЕНТИЛЯЦИЯ НА МЕДЕПЛАВИЛЬНЫХ ЗАВОДАХ

Медеплавильные заводы относятся к заводам с пирометаллургическим произ­ водством и являются источниками выде­ ления в воздух цехов и окружающую атмосферу пыли, газа и тепла.

На рис. 50 приведена аппаратурная технологическая схема ме­ деплавильного завода с указанием источников выделения вред­ ностей.

На завод медную руду, флюсы и другие материалы подают вагонами 1 и разгружают в бункер 2 вагоноопрокидывателем. Из бункеров после крупного и среднего дробления 3 материалы направляют ,на склады 4 , откуда их системой

3 Зак. 626

65

транспортеров и бункеров подают на мелкое дробление 5 и грохочение 6. Затем измельченную руду и флюсы загружают в бункера 7 шихтовального отделения.

Шихтовку производят на ленточном транспортере 8

и измельчают в мокрой сре­

де в шаровых мельницах 9. Шихту направляют на

фильтрацию 10 и сушку 11.

Газы сушилки очищают в циклонах и рукавных фильтрах 12. Часть высушенных концентратов направляют на плавку в рудоплавильные печи 13, на .конвертиро­ вание 14 и на склад концентратов 15, куда вагонами в контейнерах 16 подают готовые концентраты с обогатительных фабрик. В зимнее время эти концентра­ ты оттаивают на обогревательных площадках. И;з склада 16 концентраты и флю­ сы подают «а штабельную шихту 17. Далее шихту обжигают в печах ки­ пящего слоя 18 и .плавят в рудоплавильной печи 13. Черновую медь сливают в ковши 19 и разливают в изложницы 20. В плавильной печи 21 переплавляют чер­ новую медь на аноды, которые поступают в электролизный цех 2 2 , а далее на производство меди высокой чистоты 23.

Медная руда на заводы поступает в больших количествах в же­ лезнодорожных вагонах и разгружается вагоноопрокидывателями с предварительным увлажнением в пределах, допустимых техноло­ гическим процессом переработки. Во время выгрузки ее в бункер массового пылеобразования не наблюдается. Более полное обеспы­ ливание разгрузки достигается дополнительным увлажнением си­ стемой гидрообеспыливания, расположенной в верхней части бун­ кера. Устройство приточной и .вытяжной вентиляции подбункер­ ного помещения, находящегося на глубине до 40 м от поверхности земли, осуществляется по схемам дробильного отделения. Аспира­ ция пыли конусной дробилки крупного дробления, питателей и мест пересыпки дробленой руды осуществляется по схемам, при­ веденным в гл. 1. Вентиляция вагоноопрокидывателя, подробно описанная в гл. 5, может быть применена на медеплавильных за­ водах в случае отсутствия или недостаточного увлажнения руд. Для отопления цеха применяют воздушные завесы на воротах, выполненные с подогревом воздуха и его рециркуляцией по схе­ ме, приведенной в гл. 5.

Для снижения подвижности воздуха ,и уменьшения образова­ ния вторичного пыления в помещении вагоноопрокидывателей ре­ комендуется устройство ветроотбойной стенки по схеме, приве­ денной в гл. 5. Стенка дает возможность уменьшить производи­ тельность воздушных завес, рассчитываемых по ветровому напору у ворот. По данным литературы максимальный напор, по которо­ му определяется количество воздуха, подаваемого в завесу, нахо­ дится в пределах 3—4 Н/м2 (0,3—-0,4 кгс/м2). Воздушно-тепловые завесы осуществляются по типовым чертежам и здесь их схемы не приводятся.

Помещение пульта управления и кабина чистого воздуха обо­ рудуются приточной вентиляцией от кондиционера. Описание уст­ ройства такой вентиляции приведено на рис. 25.

Вентиляция галерей и мест пересыпки среднего дробления по­ казана на схемах гл. 1 и 5.

Для обеспечения санитарной чистоты воздуха в цехах, если окружающая завод атмосфера загрязнена сернистым газом и пылью, следует создавать приточной вентиляцией некоторое повы­ шение давления, обеспечивающее движение воздуха из цеха. Это

66

626 .Зак 3*

Ри:. 50. Схема производства

меди с указанием 'Источников выделеная (вредностей. Отделения:

VI — «ош>вертер1ное;

1 — дробильно-сортировочное; I I —umxTOiBORiHoe;

III — фильтровально-'сушилыное; IV обжиговое; V — плавильное;

VII — электролитное; а — пыль; б*—пар; в — газ; г —лучистое тепло

 

о

возможно осуществить при обязательной аспирации и локализа­ ции всех источников выделения вредностей.

Получение медных концентратов из дробленых руд и флюсов производится путем их измельчения на шаровых мельницах во влажной среде.

Из мельниц пульпа поступает во флотационные машины, и в результате перемешивания и образования пены происходит интен­ сивное испарение влаги с выносом аэрозолей химических элемен­ тов, применяемых в процессе флотации.

Вентиляция помещений обогатительной фабрики аналогична вентиляции влажных цехов без избытков тепла.

Объем подаваемого воздуха в помещение цеха для ассимиля­ ции влаги определяется по количеству воды, испаряемой с поверх­ ности флотационных машин, открытых желобов слива хвостов и с поверхности омоченного пола.

На основании общей теории испарения жидкости в воздух w и теории подобия можно заключить, что скорость испарения зависит не только от разности парциальных давлений и скорости воздуха,

но является также сложной функцией критериев подобия.

Ниже

приводится формула Л. С.

Клячко и величины

параметров

этой

формулы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К С ( р ж ——— р ок \

 

 

 

 

 

 

 

да=

---- ------- ^

--------- 1 кг/(м2-ч),

 

 

 

 

 

где

Га— абсолютная

температура поверхности пульпы, °К;

 

Гв — то же, воздуха в помещении, °К;

 

 

 

 

В — барометрическое давление, Н/м2 (мм рт. ст.);

 

К и С — параметры,

зависящие от температуры поверхно­

 

сти жидкости;

 

 

давление на поверх­

рт и рок — соответственно парциальное

 

ности жидкости и окружающей среды, Н/м2. Ни­

 

же

приводятся

значения

влаговыделения с

1 м2

 

поверхности

жидкости

в

час при температуре

 

воздуха 20°С и относительной

влажности его

 

75%;

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура пульпы,

СС

. . . 20

25

 

30

35

 

 

К ....................................................

 

 

45,9

46,2

46,5

46,9

 

 

С ....................................................

 

 

0,15

0,20

0,31

0,38

 

 

w ....................................................

 

 

0,05

0,10

0,28

0,56

 

Учитывая динамическое состояние поверхности испарения пуль­ пы во флотационной машине, следует расчетное количество испа­ ряемой влаги увеличить, принимая >1 м2 поверхности флотацион­ ной машины за 1,6—2 м2 поверхности испарения. Испарение со смоченного пола можно принимать 0,03 — г/(м2-с).

Приточный воздух для снижения общей влажности помещения цеха подается в рабочую зону на высоте 1—1,6 м от пола с тем­ пературой, равной температуре воздуха на рабочем месте, и в верхнюю зону на высоте 2—3 м с температурой 36—40°С. Количе­ ство подаваемого воздуха ориентировочно принимается равным

60—70 кг .на 1 кг испаряемой влаги в час. Вытяжная вентиляция осуществляется крышными вентиляторами, что дает возможность довольно точно регулировать температуру и влажность воздуха в помещении цеха.

Устройство вентиляции в отделении сгущения, фильтрации, шихтования осуществляется по схемам, приведенным в главах 1, 2.

Часть концентратов для

использования в металлургическом

процессе выплавки

меди окатывается в шарики

диаметром

3—

5 мм. Окатывание

производится во вращающейся наклонной та-

рели. Концентраты подаются в верхнюю часть

тарели,

туда

же

мелкодисперсной

струей

подается

скрепляющая

жидкость.

На рис. 51 приведена схема аспирации

тарели

и

пересыпки гра-

Р>ис. 51. Схема аширации

и гаэоогпсоса установки

грануляции (концентратов:

1 — чашевый

гранулятор;

2 — течка

питатели;

3 —дозатор

цементирующего

раствора;

4 — рабочая

площадка

обслуживания

гранулятора;

5 — бункер

■разгрузки;

6 — транспортеры; 7 — сушильная печь

кипящего

слоя;

8 — пуска­

тель печи;

9 — зонт;

10 —укрытие

транспортера;

11 — воздуховод

вытяжной

вентиляции;

12 — циклон;

13 — вентиляторы;

/4 —-коллектор;

18 — приточные

насадки; 16 —• кондиционер

 

 

 

 

 

 

нул в сушильную печь кипящего слоя. На рабочие места у тарели и -печи подается кондиционированный воздух через перфорирован­ ные приточные насадки.

Вентиляция обжигового цеха с агломерационными машинами подробно описана в гл. 1 и 4, а с печами кипящего слоя — в гл. 2. При плавке концентратов в отражательных печах и с предвари­ тельным окатыванием, в конвертерах обжиговое отделение от­ сутствует.

Вентиляция металлургического цеха состоит из газоотсосов плавильной отражательной печи, желобов слива расплавленных

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ